胶州湾海域Landsat8/OLI数据处理中多种大气校正方法的评价

海洋水色遥感研究中,精确的水体遥感反射比R_rs(λ)光谱数据是应用海洋光学卫星数据反演海洋生物地球物理参数的关键。实际工作中,遥感反射比是根据遥感仪器接收到的辐亮度经大气吸收和散射校正、太阳距离以及太阳高度角校正后计算出来的。因此对卫星传感器数据进行大气校正是我们得到精确的水体遥感反射比光谱数据的关键因素之一,也是海洋水色遥感研究中的一个重要问题。胶州湾是黄海西部的一个半封闭海湾,是北温带海湾生态系统的重要代表,该海域内规划了大范围的海洋牧场养殖区域,水体生物光学性质复杂。Landsat是美国NASA的陆地卫星计划,最初是为了观测陆地而研发,但是其高空间分辨率(30 m)的优势在海洋遥感监测中表现突出,使得其成为卫星遥感监测河流、湖泊、内陆环湾等水体不可忽略的数据源之一。基于QA(quality assurance) Score光谱质量评价体系对Landsat8/OLI数据处理中五种大气校正算法在胶州湾海域的大气校正结果进行了评价分析。五种大气校正算法分别是NASA(National Aeronautics and Space Administration)标准近红外大气校正算法(Seadas采用为默认大气校正算法,记为Seadas Default);Acolite 默认大气校正算法—暗光谱拟合算法（dark spectrum fitting,记为Acolite DSF）;以及Acolite指数外推算法（exponential extrapolation）,根据算法中所使用波段的不同,分别记为Acolite SWIR, Acolite Red/NIR, Acolite NIR/SWIR。分析结果表明在胶州湾海域Seadas Default的大气校正算法得到的R_rs(λ)数据QA得分为1的概率（83.95%）要远大于Acolite DSF（49.66%）,Acolite SWIR（4.13%）,Acolite Red/NIR（7.25%）,Acolite NIR/SWIR（1.38%）四种大气校正算法。Acolite DSF大气校正算法优于Acolite SWIR,Acolite Red/NIR,Acolite NIR/SWIR。应用MODIS/Aqua卫星数据对Seadas Default大气校正算法和Acolite DSF大气校正算法处理Landsat8/OLI卫星数据得到的R_rs(λ)在443,483,561和655 nm的数据进行了对比分析,结果表明在各个波段的Seadas Default算法所得的大气校正结果都要优于Acolite DSF算法。据此,建议在胶州湾及其附近海域应用Landsat8/OLI数据进行遥感应用研究时以NASA标准近红外大气校正算法为首选。     

塞曼火焰原子吸收法测定黄河水体的总硬度

采用原子吸收分光光度法测定黄河水体的总硬度,钙的浓度在0.100～5.00 mg/L、镁的浓度在0.0500～2.00 mg/L范围内分别与吸光度呈线性关系,线性方程分别为A=0.045 5c+8.354×10~(-5)、A=0.514c+8.354×10~(-5),相关系数均为0.9999。黄河水样6次测定结果的相对标准偏差为1.2％,t检验结果表明,该法与EDTA络合滴定法测定结果无显著性差异。     

基于煤气化渣特性的环境功能材料制备与应用研究进展

随着煤气化技术的兴起,煤气化渣（CGS）的产生量和堆存量越来越大,逐渐成为煤化工基地亟需解决的问题。CGS是一种廉价易得的工业废物,因其富含SiO2、Al2O3、残余炭以及矿质营养成分,且具有比表面积大、孔隙发达等特点,使得其在制备吸附剂（介孔二氧化硅、分子筛、陶瓷膜、混凝剂等）、土壤改良剂（土壤调节剂、堆肥、沙土改良等）、催化剂等领域存在天然优势。文中分析了气化渣的粒度分布、孔隙结构、化学矿物以及元素组成,归纳了CGS基介孔二氧化硅、分子筛及其复合材料的制备方法,重点阐述了CGS基多孔材料对重金属、有机染料、氨氮等污染物吸附性能,以及CGS应用于土壤调节剂、堆肥添加剂和沙土改良的研究进展。目前的研究表明,CGS在水体污染物吸附和土壤改良上具备一定优势,但其理化性质的差异性和重金属的生物有效性成为限制其利用的重要条件,并且复杂的工艺流程和较高的经济成本也是实现工业化的制约因素。为促进煤气化渣的资源化利用,需建立起CGS制备多孔吸附剂及其复合材料的信息库,以便不同产地的CGS有针对性的资源化利用。由于有机模板剂的加入,分子筛制备过程产生的废液废渣可能引起污染,应加强绿色合成分子筛的研究,探寻有效的非金属复合材料的制备方法,以减少环境污染的可能。此外,吸附剂应具备良好的再生性能,可将吸附、磁分离技术和解吸技术结合,通过嫁接、浸渍等技术将微生物或磁性Fe3O4负载与改性CGS上,实现CGS基复合材料的循环利用。使用生物、植物或化学技术降低CGS有害成分的生物有效性,从而减小CGS与沙土复配时二次污染的可能。为提高企业经济效益,未来研究中,应加强CGS的分级利用,实现其各自利用效益的最大化。     

基于小波神经网络的天然水体溶解氧预测研究

建立基于小波神经网络的预测模型,以不同时间滞差和影响因子组合作为输入变量,对海河流域四个监测断面的溶解氧浓度进行短期预测.结果表明,基于溶解氧历史数据的小波神经网络预测模型精度更高,可用于天然水体的水质预测,为水质管理提供更客观的参考和依据.     

静态顶空-气相色谱/质谱法同时检测环境水体中59种挥发性有机物

静态顶空法是一种简单、环保的样品前处理方法.通过对比试验,优化了影响静态顶空进样方法灵敏度的主要因素,确定了较佳的样品盐度(40%)、平衡温度(80℃)、平衡时间(10 min)、平衡压力(0.103 4 MPa)、定量环平衡时间(20 s)、进样时间(3 min)等前处理方法参数.采用优化后水样前处理条件及1.00 k V的检测器电压,59种挥发性有机物在特定的线性范围内,标准曲线线性相关系数均大于0.998,方法检出限为丙烯腈4.4μg/L、硝基苯7.6μg/L,其余挥发性有机物(VOCs)介于0.06~1.4μg/L,饮用水源水及污水处理厂进水实际样品加标回收率为60%~110%,精密度(RSD)为0.33%~22%(n=6).建立的静态顶空-气相色谱/质谱法(HS-GC/MS)水样前处理过程自动化,可同时对水中59种挥发性有机物进行检测.     

吹扫捕集/气相色谱－同位素比值质谱联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素

建立了吹扫捕集（P&T）/气相色谱－同位素比值质谱（GC/C－IRMS）联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素的方法。优化了吹扫时间、吹扫温度和干吹时间,确定最优吹扫捕集效率,并通过测试不同质量浓度的苯系物水溶液,计算水体中痕量苯系物的检出限。结果表明,在35 ℃下吹扫捕集13 min,干吹时间3 min条件下,水样中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、异丙苯的吹扫捕集效率分别为95.0%、90.2%、71.3%、59.1%、69.4%、50.8%和70.1%,7种苯系物单体碳同位素的标准偏差（STD）为0.06‰ ~ 0.29‰。7种苯系物的质量浓度在0.50 ~ 20.00 μg/L范围内与峰面积的线性关系良好,相关系数（r2）为0.998 6 ~ 0.999 5,在各浓度下7种苯系物单体碳同位素值的标准偏差为0.090‰ ~ 0.48‰,进样量及进样方式的差异不会导致碳同位素分馏。水样中苯、甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的检出限为1.00 μg/L,乙苯和异丙苯为0.50 μg/L。该方法可以极大提高水体中苯系物单体碳同位素的检出限,结果准确可靠,满足水体中痕量苯系物单体碳同位素分析的需求。     

环境水体中三嗪和酰胺类除草剂的固相萃取/气相色谱-质谱测定

研究了固相萃取/气相色谱-质谱联用技术测定水样中的12种三嗪类和酰胺类除草剂的方法.比较了两种不同的固相萃取柱MCX和C8对12种除草剂的吸附能力.用C18固相萃取柱萃取分析1 L水样,分别研究了上样速度、pH值、有机改性剂、不同的洗脱溶剂和用量及穿透体积对回收率的影响.用内标法定量,加标质量浓度分别为0.05、0.1、1.0μg/L时,除两种代谢物(去乙基阿特拉津和去异丙基阿特拉津)的回收率相对较低外,其它除草剂的回收率在82%～95%之间,方法检出限为0.010-0.035μg/L,用该方法可实现对环境水体中痕量三嗪和酰胺类除草剂的检测.     

内可逆热泵在生态学函数最大时局域稳定性

以内可逆卡诺热泵模型为研究对象，考虑工质与热源间传热服从牛顿传热规律，利用局域稳定性理论，对热泵工作在生态学函数最大稳定点时的局域稳定性进行了研究。系统在生态学函数最大时的稳定状态是稳定的，导出了表征系统稳定性的“弛豫时间”关于热容G、总传热面积F、热源温比τ-、传热系数α和β的一般表达式，给出了系统的相轨线的分布情况...     

NaIO4-H2O2 流动注射化学发光法测定天然水中硒的研究

建立了一种简易、快速检测天然水中痕量硒的流动注射化学发光法。该法基于NaIO4-H2O2(pH 7.0)氧化Se(0)生成Se(Ⅳ)所产生O*的化学发光,发光强度与一定浓度范围内的Se呈线性关系,加入环己烷和Triton-100能增强这一体系的发光强度。该法测定Se的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-5mol.L-1,检测限为4.2×10-8mol.L-1,对4.0×10-7mol.L-1的Se进行测定的RSD为3.5%(n=8)。用该法对天然水体中Se进行了测定,结果满意。     

氧化铝微柱预富集分光光度法测定天然水体中微量磷酸根

提出了以活性氧化铝微柱预富集分光光度法测定天然水体中的磷酸根，系统研究了氧化铝微柱的吸附性能，确定了分离富集磷酸根的最佳条件，并且对光度法测定条件进行了优化。本法用于天然水体中微量磷酸根的测定，结果满意。